NASA、太陽通過後の有機分子と星間彗星の噴火を特定

NASA が運営する SPHEREx 宇宙望遠鏡は、星間天体 3I/ATLAS の詳細な赤外線画像を記録し、中心星に最接近してから数か月後に驚くべき化学活動を明らかにしました。 2025 年 12 月に収集されたデータは、塵とガスの激しい放出を示しており、この現象により天文学者は惑星系の形成に不可欠な化合物を特定することができました。この分析により、天体がすでに深宇宙に向かって遠ざかっていたときでさえ、明るいコマと明確な尾の存在が確認されました。

この発見は、太陽系外に起源を持つ天体の研究における大きな進歩を示し、遠い銀河環境に保存されている物質を分析する貴重な機会を提供します。この観測結果は、宇宙放射線が長年にわたって彗星の表面を変化させ、その結果として非典型的な後期活性化挙動を引き起こした可能性があることを示している。

化学組成と構造

SPHEREx 機器によって実行されたスペクトル分析により、3I/ATLAS のコアを囲む雲内の多種多様な元素が特定されました。赤外線マッピングでは、水蒸気と二酸化炭素、さらには星間訪問者ではめったにはっきりと見られない複雑な有機分子の存在が浮き彫りになった。検出には、科学者がプレバイオティクス化学の基本成分と考える物質であるメタン、メタノール、シアン化物が含まれます。

彗星の物理的構造は観測期間中に目に見える変化を起こし、梨に似た独特な形のダストテールを発達させた。この航跡は、熱にさらされると岩石の粒子が宇宙に放出される古代の氷の昇華によって加速されました。揮発性物質の噴出は太陽からかなりの距離で発生したため、この天体が地殻の下に保護された強力な氷の内部埋蔵量を持っていることを示唆している。

• この天体の明るさは近日点から 2 か月後に劇的に増大した。
• ガス状の昏睡状態は数十万キロメートルの宇宙まで広がりました。
• 炭素鎖が赤外線放射で検出されました。
• 後期の活動は、局地彗星で観察されるパターンとは異なります。

軌道と空間のモニタリング

ATLAS システムは 2025 年 7 月に初めてこの天体を特定し、その双曲軌道によりすぐにその星間起源が確認され、科学によってカタログ化された 3 番目のそのような訪問者となりました。この物体は2025年10月に太陽に最も近い近日点に到達し、恒星から1.4天文単位を通過した。遠ざかるにつれて崩壊したり活動を失ったりする他の天体とは異なり、3I/ATLAS は退出ルート中も激しい動態を維持しました。

ハッブル望遠鏡やジェームス・ウェッブ望遠鏡などのいくつかの最先端の機器が軌道の追跡に役立ち、地球や他の惑星と衝突する危険はありませんでした。地球への最接近は 2025 年 12 月、安全な距離約 1 億 7,000 万キロメートルで発生しました。このとき、赤外線観測は化学物質の詳細を知るために極めて重要でした。

以前の訪問者との比較

3I/ATLAS の特徴は、1I/’オウムアムアや 2I/ボリソフなどの以前の星間惑星とは大きく異なります。 2017 年に検出されたオウムアムアは、目に見えるガスの放出もなく岩だらけで不活性な挙動を示しましたが、新たな訪問者は複雑な揮発性の活動を示しました。 2019 年に観測された 2I/ボリソフは彗星の特徴を示しましたが、現在記録されているものほど化学組成の多様性はありませんでした。

この 3 つの天体間の挙動の多様性は、研究者に天の川銀河のさまざまな領域における天体の形成に関する貴重なデータを提供します。 3I/ATLAS に豊富に存在する有機化合物は、惑星の構成要素が他の恒星系でも共通している可能性を示唆しており、宇宙における物質の分布に関する理論モデルを検証しています。

技術と将来性

102 の赤外線バンドで動作する SPHEREx 望遠鏡の能力は、ガスの分子特徴から塵の放出を分離する上で決定的なものでした。この精度により、科学者はコマ内の各化学成分の空間分布をマッピングすることができましたが、これは従来の光学機器では不可能でした。この彗星は2026年の春まで中型望遠鏡で見え続けると予想されており、星間物質に戻るまで継続的な研究が可能になる。